Phạm Công Vụ 1 Trường THPT Yên Lạc

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
Phạm Công Vụ
Giáo viên trường THPT Yên Lạc
Bài tập điện phân dung dịch là dạng bài tập khó trong chương trình môn Hóa THPT, từ khi Bộ Giáo dục và
Đào tạo tổ chức kỳ thi ĐH-CĐ bằng hình thức trắc nghiệm, một đề thi có từ 1 đến 2 câu liên quan tới điện phân.
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. Khái niệm điện phân: Điện phân là một quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng
điện một chiều đi qua.
2. Các phản ứng xảy ra ở điện cực.
- Khi tan vào nước, các chất phân li thành cation và anion, cation di chuyển về catot (Cực âm); anion di chuyển
về anot (Cực dương).
- Tại catot: Thực hiện quá trình khử cation, trình tự khử như sau:
Ag
+
→Ag, Fe
3+
→Fe
2+
, Cu
2+
→Cu, 2H
+
→H
2
, Fe
2+
→Fe, Zn
2+
→ Zn, H

–
→Br
2
, 2Cl
–
→Cl
2
, H
2
O. Các anion NO
3
–
, SO
4
2–
, PO
4
3–
, CO
3
2–
…không bị oxi hóa
2H
2
O → O
2
+ 4H
+
+ 4e.
Chú ý: Ion F

4
2-
không bị điện phân trong dung dịch)
A. 2b = a. B. b > 2a. C. b < 2a. D. b = 2a.
Giải
Phương trình điện li
CuSO
4
→ Cu
2+
+ SO
4
2-
.
a mol a mol
NaCl → Na
+
+ Cl
-
.
b mol b mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực
Catot: Cu
2+
, H
2
O.
Cu
2+
+ 2e → Cu

Phạm Công Vụ 2 Trường THPT Yên Lạc

Dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng(dung dịch sau điện phân có OH
-
), do
vậy có (1’)  b=2a +x hay b>2a.
Bài 2- CĐ2011: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO
4
0,2M (điện cực trơ) cho đến khi ở catot thu được 3,2 gam
kim loại thì thể tích khí (đktc) thu được ở anot là
A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 0,56 lít. D. 1,12 lít.
Giải
Phương trình điện li
CuSO
4
→ Cu
2+
+ SO
4
2-
.
0,1 mol 0,1 mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Cu
2+
, H
2
O.
Cu
2+

3+
+ 3Cl
-
.
0,1 mol 0,1 mol 0,3 mol
CuCl
2
→ Cu
2+
+ 2Cl
-
.
0,2 mol 0,2 mol 0,4 mol
HCl → H
+
+ Cl
-

0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Fe
3+
,Cu
2+
, H
+
, H
2
O.
Fe

được dung dịch X và 1,68 lít khí Cl
2
(đktc) duy nhất ở anot. Toàn bộ dung dịch X tác dụng vừa đủ với 12,6 gam
Fe. Giá trị của V là
A. 0,15. B. 0,60. C. 0,45. D. 0,80.
Giải
Phương trình điện li. CuCl
2
→ Cu
2+
+ 2Cl
-
.
x mol x mol 2x mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Cu
2+
, H
2
O.
Cu
2+
+ 2e → Cu
0,075mol ← 0,15 mol → 0,075 mol
Anot: Cl
-
, H
2
O.
2Cl

-
.
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Cu
2+
, H
2
O.
Cu
2+
+ 2e → Cu
0,005mol ← 0,01mol → 0,005 mol
Anot: Cl
-
, H
2
O.
2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
0,01 mol 0,005 mol 0,01 mol
Cl
2
+ 2NaOH
o
t

phßng

n 0,2 mol
e
96500
 
trao ®æi
.
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Cu
2+
, H
2
O.
Cu
2+
+ 2e → Cu
0,05mol ← 0,1mol → 0,05 mol
2H
2
O + 2e → H
2
+ 2OH
-
(1’).
0,1 mol 0,1 mol
Anot: Cl
-
, H
2
O.
2Cl

4
→ Cu
2+
+ SO
4
2-
.
0,2 mol 0,2 mol
NaCl → Na
+
+ Cl
-
.
0,12 mol 0,12 mol
Ta có:
9650.2
n 0,2 mol
e
96500
 
trao ®æi

Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Cu
2+
, H
2
O.
Cu
2+


sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là
A. 2,25. B. 1,50. C. 1,25. D. 3,25.
Giải
Phương trình điện li: CuSO
4
→ Cu
2+
+ SO
4
2-
.
Ban đầu a mol a mol
Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Cu
2+
, H
2
O.
Cu
2+
+ 2e → Cu (1)
b mol 2b mol ← b mol
Anot: SO
4
2-
, H
2
O.
2H

16,8 – 56a + 64. (a-b)= 12,4 (2); Từ (1) (2) ta có b= 0,1 mol, a= 0,25  x =1,25 M
Bài 9- ĐHA2011: Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO
3
)
2
(điện cực trơ, màng ngăn
xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 10,75 gam thì ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay hơi không
đáng kể). Tất cả các chất tan trong dung dịch sau điện phân là
A. KNO
3
, HNO
3
và Cu(NO
3
)
2
. B. KNO
3
, KCl và KOH. C. KNO
3
và Cu(NO
3
)
2
. D. KNO
3
và KOH.
Giải
Phương trình điện li
Cu(NO

, SO
4
2-
, H
2
O.
2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
0,1 mol 0,05 mol 0,1 mol
2H
2
O → O
2
+ 4H
+
+ 4e.
0,05 mol 0,2 mol
Ta có khối lượng dung dịch giảm là 0,15.64+ 0,05.71+ 0,05.32= 14,75 gam> 10,75  Cu
2+
dư.
Trường hợp 2: Điện phân Cu
2+
: x (mol)
Catot: Cu
2+
, H
2

x y x
x y y
  
 

 
   
 
(hợp lí)
Dung dịch sau điện phân có các ion Cu
2+
, K
+
, NO
3
-
, H
+
. Chọn đáp án A.
Bài 10- ĐHA2011: Hoà tan 13,68 gam muối MSO
4
vào nước được dung dịch X. Điện phân X (với điện cực trơ,
cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot.
Còn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 0,1245 mol. Giá trị của y là
A. 4,788. B. 4,480. C. 1,680. D. 3,920.
Giải
Phương trình điện li: MSO
4
→ Cu
2+

M
=64.
Anot: SO
4
2-
, H
2
O.
2H
2
O → O
2
+ 4H
+
+ 4e (2).
0,07 mol 0,28 mol
Khi điện phân t giây.
Catot: M
2+
, H
2
O.
Cu
2+
+ 2e → Cu (1)
0,0855 mol 0,14 mol 0,07 mol
 y=0,07.64=4,88 gam
Anot: SO
4
2-

Catot: Ag
+
, H
2
O.
Ag
+
+ 1e → Ag (1)
a mol a mol a mol
Anot: NO
3
-
, H
2
O.
2H
2
O → O
2
+ 4H
+
+ 4e (2).
a mol a mol
Dung dịch Y gồm Ag
+
: 0,15-a; H
+
: a mol, NO
3
-

Phương trình điện li: NaOH → Na+ OH-
Ta có:
40.3600.0,67
n 1 mol
e
96500
 
trao ®æi

Các quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: Na+, H
2
O
2H
2
O + 2e → H
2
+ 2OH
-
1 mol → 0,5 mol
Anot: OH-, H
2
O
2H
2
O → O
2
+ 4H
+
+ 4e

)
3
trong dung dịch đầu?
Giải
Phương trình điện li: HCl → H
+
+ Cl
-

a mol a mol a mol
CuSO
4
→ Cu
2+
+ SO
4
2-
.
b mol b mol
Fe
2
(SO
4
)
3
→ 2Fe
3+
+ 3SO
4
2-

2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
0,1 mol 0,2 mol
Tính t:
96500.0,2
t= =2500s
7,72

Từ phản ứng ở điện cực ta có 2c+ 0,16=0,2 c=0,02 mol
 
Fe SO
2 4
3
C =0,05M
.
Bài 14- Hòa tan 50 gam tinh thể CuSO
4
.5H
2
O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6 M thu được dung dịch X.
Đem điện phân dung dịch X (các điện cực trơ) với cường độ dòng điện 1,34A trong 4 giờ. Khối lượng
kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí thoát ra ở anot (ở đktc) lần lượt là:
A. 6,4 gam và 1,792 lít B. 10,8 gam và 1,344 lít.
C. 6,4 gam và 2,016 lít D. 9,6 gam và 1,792 lít.
Giải
CuSO
4

trao ®æiCác quá trình xảy ra ở điện cực.
Catot: H
+
, Cu
2+
, H
2
O
Cu
2+
+ 2e → Cu
0,2 mol 0,2 mol 0,1 mol
Anot: Cl
-
, SO
4
2-
, H
2
O
2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
0,12 mol 0,06mol 0,12 mol
2H

, H
2
O
2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
Phương trình điện phân: 2NaOH + H
2
O → 2NaOH + Cl
2


H
2
.